การระเบิดแบบซุปเปอร์กิโลโนวา
เมื่อดาวฤกษ์มวลสูงสุดถึงบั้นปลายชีวิต พวกมันจะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาที่เจิดจ้าตระการตา ซึ่งจะเติมธาตุหนักเช่น คาร์บอนและเหล็ก ให้กับเอกภพ มีการระเบิดอีกชนิดที่เรียกว่า กิโลโนวา เกิดขึ้นเมื่อซากดาวที่มีความหนาแน่นสูงมากคู่หนึ่งที่เรียกว่า ดาวนิวตรอน ชนกันและผลิตธาตุหนักขึ้นไปอีก เช่น ทองคำและยูเรเนียมออกมา ธาตุหนักเหล่านั้นเป็นหนึ่งในวัตถุดิบพื้นฐานของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์
โดยรวมแล้ว เพิ่งมีการยืนยันกิโลโนวา(kilonova) ได้เพียงเหตุการณ์เดียวเท่านั้น เป็นเหตุการณ์ครั้งประวัติศาสตร์ที่เรียกว่า GW 170817 ซึ่งเกิดขึ้นในปี 2017 ในกรณีดังกล่าว ดาวนิวตรอนสองดวงชนกัน ส่งระลอกออกมาในกาลอวกาศซึ่งเรียกว่า คลื่นความโน้มถ่วง(gravitational waves) และยังส่งคลื่นแสงข้ามเอกภพด้วย
การระเบิดนี้ถูกพบเป็นคลื่นความโน้มถ่วงโดย LIGO(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) และพันธมิตรที่ยุโรป Virgo และเป็นคลื่นแสงโดยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและในอวกาศทั่วโลกหลายสิบแห่ง เป็นกิโลโนวาผู้นำสารหลายทาง(multi-messenger)
อินโฟกราฟฟิคของเหตุการณ์ GW 170817 ซึ่งพบทั้งคลื่นความโน้มถ่วงที่สร้างแสงคู่เคียง(counterpart) รวมทั้งพบนิวตริโน ด้วย เป็นการเริ่มต้นดาราศาสตร์ผู้นำสารหลายทาง
ขณะนี้ นักดาราศาสตร์กำลังรายงานหลักฐานว่าที่เหตุการณ์กิโลโนวาแห่งที่สอง แต่ก็ยังไม่ได้สรุป ในความเป็นจริงแล้ว สถานการณ์ตอนนี้สลับซับซ้อนกว่า เนื่องจากว่าที่กิโลโนวา AT2025ulz มีถิ่นฐานจากการระเบิดซุปเปอร์โนวาซึ่งเกิดขึ้นก่อนหน้านั้นหลายชั่วโมง ซึ่งปิดบังการตรวจสอบของนักดาราศาสตร์ไว้ ในตอนแรกประมาณสามวันที่การปะทุดูเหมือนกิโลโนวาเหตุการณ์แรกที่พบในปี 2017 Mansi Kasliwal จากสถาบันเทคโนโลจีแห่งคาลิฟอร์เนีย ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และผู้อำนวยการหอสังเกตการณ์พาโลมาร์ของคาลเทค กล่าว
ทุกๆ คนพยายามอย่างมากที่จะสำรวจและวิเคราะห์มัน แต่หลังจากนั้นมันก็เริ่มดูคล้ายซุปเปอร์โนวามากขึ้น และนักดาราศาสตร์บางคนก็ไม่ได้สนใจมันอีก แต่ไม่ใช่เรา Kasliwal เป็นผู้เขียนนำการศึกษาใหม่ที่อธิบายการค้นพบใน Astrophysical Journal Letters ในรายงาน เธอและเพื่อนร่วมงานอธิบายหลักฐานว่าเหตุการณ์ประหลาดนี้อาจเป็นซุปเปอร์กิโลโนวา(superkilonova) เหตุการณ์แรกที่พบมา หรือเป็นกิโลโนวาที่หนีบซุปเปอร์โนวามาด้วย เป็นเหตุการณ์ซึ่งเคยเป็นเพียงทฤษฎีแต่ไม่เคยพบมาก่อน
หลักฐานของว่าที่เหตุการณ์ชนิดใหม่นี้เกิดขึ้นในวันที่ 18 สิงหาคม 2025 เมื่อเครื่องตรวจจับ LIGO ในลุยเซียนาและวอชิงตัน พร้อมกับ Virgo ที่อิตาลี ได้พบสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงเหตุการณ์ใหม่(S250818k) ภายในไม่กี่นาที กลุ่มความร่วมมือ LVK ก็ส่งสัญญาณเตือนให้กับประชาคมดาราศาสตร์ว่าคลื่นความโน้มถ่วงเกิดจากการควบรวมของวัตถุสองดวง โดยมีอย่างน้อยดวงหนึ่งที่มีขนาดจิ๋วอย่างผิดปกติโดยมีมวลต่ำกว่าดวงอาทิตย์ ด้วยความเชื่อมั่นมากกว่า 99% สัญญาณเตือนยังรวมแผนที่ตำแหน่งแหล่งคลื่นคร่าวๆ ด้วย
ภาพจาก Gemini Multi-Object Spectrograph บนกล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือ ซ้าย ภาพสีแสดงพื้นที่รอบ AT2025ulz ว่าที่แหล่งแสงคู่เคียงของว่าที่เหตุการณ์คลื่นความโน้มถ่วง S250818k ขวา ภาพซูมแสดงกาแลคซีต้นสังกัดของ AT2025ulz จะสังเกตเห็นพื้นที่ก่อตัวดาวตะปุ่มตะป่ำทั่วกาแลคซี เหตุการณ์ชั่วคราว(transient event) เกิดขึ้นใกล้กับใจกลางกาแลคซี แต่ก็ห่างจากนิวเคลียสอย่างเห็นได้ชัด
ในขณะที่ก็ยังไม่ได้มีความมั่นใจมากเหมือนกับสัญญาณเตือนอื่นๆ แต่ก็ดึงดูดความสนใจของเราว่าอาจเป็นเหตุการณ์ที่น่าสนใจ David Reitze ผู้อำนวยการบริหาร LIGO และศาสตราจารย์ที่คาลเทค เราจึงวิเคราะห์ข้อมูลอย่างต่อเนื่อง และมันก็ชัดเจนว่ามีวัตถุที่เข้าชนอย่างน้อยหนึ่งดวงที่มีมวลต่ำกว่าดาวนิวตรอนทั่วไป จากสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงบอกว่ามวลรวมอยู่ที่ 0.87 เท่ามวลดวงอาทิตย์
ในอีกไม่กี่ชั่วโมงต่อมา ZTF(Zwicky Transient Facility) ซึ่งเป็นกล้องเพื่อการสำรวจบนหอสังเกตการณ์พาโลมาร์ ก็ระบุวัตถุสีแดงที่จางแสงอย่างรวดเร็วแห่งหนึ่งอยู่ห่างออกไป 1.3 พันล้านปีแสง ซึ่งคิดว่ากำเนิดจากพื้นที่เดียวกับแหล่งคลื่นความโน้มถ่วง เหตุการณ์ซึ่งเดิมเรียกว่า ZTF25abjmnps ก็ถูกเปลี่ยนชื่อเป็น AT2025ulz
มีกล้องอื่นๆ อีกสิบกว่าตัวที่หันไปจับตาดูเป้าหมายซึ่งรวมถึงเคกในฮาวาย, กล้องโทรทรรศน์เฟราน์โนเฟอร์ ในเจอรมนี และกล้องชุดหนึ่งที่เคยเป็นส่วนหนึ่งของ GROWTH(Global Relay of Observatories Watching Transients Happen) ซึ่งนำโดย
การสำรวจยืนยันว่าการปะทุแสงสลัวลงอย่างรวดเร็วและเรืองในช่วงแสงสีแดง เหมือนกับ GW 170817 เมื่อ 8 ปีก่อน ในกรณีปี 2017 สีแดงมาจากธาตุหนักอย่างทองคำที่ถูกหลอมจากกิโลโนวา อะตอมเหล่านี้มีระดับพลังงานอิเลคตรอนมากกว่าธาตุเบา ดังนั้นพวกมันจึงกันแสงสีฟ้าแต่ปล่อยสีแดงทะลุออกมา
เปรียบเทียบตำแหน่งของสิ่งที่อาจ้ป็นการเปล่งคลื่นความโน้มถ่วง s250818k กับการปะทุแสงที่พบ AT 2025ulz
ในวันที่สี่หลังระเบิด AT2025ulz ก็เริ่มสว่างขึ้นอีกครั้ง โดยเปลี่ยนเป็นสีฟ้า และแสดงสัญญาณไฮโดรเจนและฮีเลียมในสเปคตรัม ซึ่งทั้งหมดเป็นตัวระบุซุปเปอร์โนวาไม่ใช่กิโลโนวา(ระบุให้เจาะจงคือ ซุปเปอร์โนวาแบบแกนกลางยุบตัวเปลือยชั้นก๊าซ;type IIb stripped-envelope core-collapse supernova)
ซุปเปอร์โนวาชนิดเปลือยเกิดขึ้นเมื่อดาวมวลสูงทิ้งเปลือกส่วนนอกสุดที่อุดมด้วยไฮโดรเจนออกมาก่อนระเบิด ซึ่งอาจผ่านลมดวงดาวหรือในกรณีซุปเปอร์โนวาสองบีเป็นการสูญเสียมวลสารให้กับดาวข้างเคียงในระบบคู่ ในการระเบิด สองบีจะเหลือไฮโดรเจนอยู่เล็กน้อยสร้างสัญญาณอายุสั้นก่อนที่ส่วนในที่อุดมด้วยฮีเลียมจะสว่างกลบไป
คาดกันว่าซุปเปอร์โนวา(ชนิดนี้) จากกาแลคซีที่ห่างไกลจะไม่สร้างคลื่นความโน้มถ่วงที่แรงพอให้ตรวจจับได้จาก LIGO และ Virgo อย่างที่กิโลโนวาเป็น นี่ทำให้นักดาราศาสตร์บางส่วนสรุปว่า AT2025ulz เหนี่ยวนำโดยซุปเปอร์โนวาปกติทั่วไป และจริงๆ แล้วก็ไม่ได้เกี่ยวข้องกับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงเลย
Kasliwal บอกว่ามีเงื่อนงำมากมายที่สะกิดเธอให้รู้ว่ามีบางสิ่งที่ไม่ปกติเกิดขึ้น แม้ว่า AT2025ulz จะไม่เหมือนกับกิโลโนวาต้นแบบ GW 170817 แต่มันกลับไม่ได้ดูเหมือนซุปเปอร์โนวาโดยเฉลี่ย นอกจากนี้ ข้อมูลจาก LIGO-Virgo ก็เผยว่ามีดาวนิวตรอนอย่างน้อยหนึ่งดวงในการควบรวมนี้ ซึ่งเบากว่าดวงอาทิตย์ของเรา ซึ่งบอกใบ้ว่าดาวนิวตรอนขนาดเล็ก 1 หรือ 2 ดวงก็อาจควบรวมสร้างกิโลโนวาได้
ภาพจากศิลปินแสดงสามขั้นตอนการเกิดซุปเปอร์กิโลโนวา โดยดาวมวลสูงที่หมุนรอบตัวเร็วยุบตัวสร้างดาวนิวตรอนขนาดเล็ก 2 ดวง โดยหนึ่งในนั้นมีมวลเบากว่ามวลดวงอาทิตย์ ซึ่งจะหมุนวนเข้าหากันในทันทีและควบรวม สร้างกิโลโนวาที่อุดมไปด้วยโลหะหนักซึ่งเรืองสีแดงจัด
ดาวนิวตรอนเป็นซากที่เหลืออยู่ของดาวฤกษ์มวลสูงซึ่งระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา คิดกันว่าด้วยความกว้างราว 25 กิโลเมตรบีบอัดมวลตั้งแต่ 1.2 จนถึงราว 3 เท่าดวงอาทิตย์ไว้ นักทฤษฎีบางส่วนเสนอหนทางที่ดาวนิวตรอนจะมีขนาดเล็กกว่านั้นได้อีกในระดับต่ำกว่ามวลดวงอาทิตย์ แต่ไม่มีใครเคยสำรวจพบเลย ในทางทฤษฎีมีลำดับเหตุการณ์ 2 อย่างเพื่ออธิบายว่าดาวนิวตรอนจะมีมวลต่ำอย่างนั้นได้อย่างไร
ทางหนึ่งก็คือ ดาวฤกษ์มวลสูงที่หมุนรอบตัวเร็วระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา จากนั้นก็แบ่งตัว(fission) เป็นดาวนิวตรอนมวลต่ำกว่าดวงอาทิตย์ 2 ดวง ทางที่สองเรียกว่า การแตกเป็นชิ้น(fragmentation) ดาวฤกษ์ที่หมุนรอบตัวเร็วระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา(อีกแล้ว) แล้วมีดิสก์วัสดุสารมวลหลายเท่าดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้นรอบๆ ดาวที่กำลังยุบตัวลง ภายในไม่กี่วินาทีดิสก์ก็แตกเป็นชิ้น กลายเป็นกลุ่มมวลสารขนาดเล็ก ที่ในไม่กี่วินาทีต่อมา แต่ละกลุ่มก็ยุบตัวไปเป็นดาวนิวตรอนดวงน้อยในแบบที่คล้ายกับที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น
ด้วย LIGO Virgo ที่ตรวจจับดาวนิวตรอนมวลต่ำกว่าดวงอาทิตย์ได้อย่างน้อย 1 ดวง Brian Metzger จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ผู้เขียนร่วมเสนอว่า เป็นไปได้ที่ดาวนิวตรอนที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่ 2 ดวงอาจจะหมุนวนเข้าหากันและชนกัน สร้างกิโลโนวาที่ส่งคลื่นความโน้มถ่วงออกมา เมื่อกิโลโนวาผลิตโลหะหนักก็จะเรืองแดงตามที่ ZTF และกล้องอื่นๆ สำรวจพบ เศษซากที่ขยายตัวจากที่ซุปเปอร์โนวาระเบิดออกมาในตอนเริ่มต้นก็น่าจะปกคลุมกิโลโนวาไม่ให้นักดาราศาสตร์ได้เห็น
พูดอีกทางก็คือ ซุปเปอร์โนวาอาจจะให้กำเนิดดาวนิวตรอนใหม่สองดวงที่หลังจากนั้นก็ควบรวมกันสร้างกิโลโนวาออกมา ทฤษฎีเดียวที่จะให้กำเนิดดาวนิวตรอนมวลต่ำกว่าดวงอาทิตย์ ก็คือในระหว่างที่ดาวฤกษ์มวลสูงหมุนรอบตัวเร็วกำลังยุบตัว ถ้าดาวนิวตรอนต้องห้ามเหล่านี้จับคู่กันและควบรวมเปล่งคลื่นความโน้มถ่วงออกมา ก็เป็นไปได้ที่เหตุการณ์ลักษณะนี้จะไปเกี่ยวข้องกับซุปเปอร์โนวา แทนที่จะเห็นกิโลโนวาโดดๆ
แต่ในขณะที่ทฤษฎีน่าสนใจ แต่ทีมวิจัยก็ยังเตือนว่าไม่มีหลักฐานมากพอที่จะยืนยันการกล่าวอ้างนี้ หนทางเดียวที่จะทดสอบทฤษฎีซุปเปอร์กิโลโนวาได้ก็คือค้นหาให้มากขึ้น กิโลโนวาในอนาคตอาจจะดูไม่คล้ายกับ GW 170817 และอาจจะเข้าใจผิดว่าเป็นซุปเปอร์โนวา Kasliwal กล่าว เราสามารถมองหาความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในข้อมูลอย่างเช่นที่มาจาก ZTF หรือกล้องรูบิน และโครงการที่จะเกิดขึ้นอย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมัน เราไม่แน่ใจว่าเราได้พบซุปเปอร์กิโลโนวา แต่เหตุการณ์นี้ก็เป็นการเบิกเนตรอย่างแท้จริง
แหล่งข่าว scitechdaily.com : astronomers may have spotted a never-before-seen “superkilonova” hidden inside a supernova
sciencealert.com : first-ever superkilonova may have been spotted in bizarre star explosion
cmu.edu : it’s a kilonova! it’s a supernova! it’s a superkilonova?
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
